Motorentechnik: Zwölftakt statt Viertakt

Modell des FlexWork-Motors mit vollvariabler elektrohydraulischer Ventilsteuerung.
Bild: Empa

Die Empa hat in den letzten Jahren gemeinsam mit einem externen Hydraulikspezialisten eine vollvariable elektrohydraulische Ventilsteuerung entwickelt, welche sich für Verbrennungsmotoren und andere thermische/pneumatische Maschinen einsetzen lässt.

Vollvariabel bedeutet, dass sowohl der Ventilhub wie auch der Öffnungs- sowie der Schliesszeitpunkt frei eingestellt werden können – und dies sogar von einem Zyklus zum nächsten. Am Verbrennungsmotor eingesetzt gibt diese volle Flexibilität neue Freiheitsgrade für Optimierungen. Beispielsweise lässt sich die Last bei Ottomotoren ohne Drosselklappe und von einem Zyklus zum nächsten einstellen, die Volllast kann optimiert werden und der Motor lässt sich auf verschiedene Treibstoffe „per Software“ anpassen.

Die Empa hat den Ventiltrieb an einem Ottomotor aufgebaut und erforscht die Potentiale. Eine Variante der Laststeuerung ist die Zylinderabschaltung. Das heisst, einzelne Zylinder werden im Teillastbereich in hoher Last betrieben, andere werden zugleich ganz abgeschaltet indem alle Ventile geschlossen bleiben. Der plötzliche Übergang vom Betrieb mit allen Zylindern auf den Betrieb mit abgeschalteten Zylindern würde allerdings ungewünschte Drehmomentspitzen mit sich bringen, so dass der Übergang sanft gestaltet werden muss.

In heute auf dem Markt befindlichen System ohne vollvariable Ventilsteuerungen werden solche Zylinderabschaltungen durch stark effizienzmindernde Zündeingriffe ausgelöst. Mit der vollvariablen Ventilsteuerung der Empa lassen sich einzelne Zylinder dagegen ohne Effizienzverlust abschalten.

Ebenso wie die vollständige Abschaltung von Zylindern ist es auch möglich, sie seltener zu zünden. So wird aus einem Viertakt-Betrieb, ein Acht- oder Zwölftakt-Betrieb. Im Vergleich zu einem gedrosselten Viertakter arbeitet ein solcher Motor deutlich effizienter.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Patrik Soltic
Empa, Fahrzeugantriebssysteme
Tel. +41 58 765 46 24
Patrik.Soltic@empa.ch

Wolfgang Schneider
etavalve GmbH
Tel. +41-79-3925971
wolfgang.schneider@bluewin.ch

Weitere Informationen:

https://www.empa.ch/web/s604/flexwork-zylinderabschaltung Empa Homepage
https://www.etavalve.com/ Homepage Etavalve GmbH

Media Contact

Rainer Klose Kommunikation
Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau

Der Maschinenbau ist einer der führenden Industriezweige Deutschlands. Im Maschinenbau haben sich inzwischen eigenständige Studiengänge wie Produktion und Logistik, Verfahrenstechnik, Fahrzeugtechnik, Fertigungstechnik, Luft- und Raumfahrttechnik und andere etabliert.

Der innovations-report bietet Ihnen interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Automatisierungstechnik, Bewegungstechnik, Antriebstechnik, Energietechnik, Fördertechnik, Kunststofftechnik, Leichtbau, Lagertechnik, Messtechnik, Werkzeugmaschinen, Regelungs- und Steuertechnik.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Größte bisher bekannte magnetische Anisotropie eines Moleküls gemessen

An der Berliner Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II ist es gelungen, die größte magnetische Anisotropie eines einzelnen Moleküls zu bestimmen, die jemals experimentell gemessen wurde. Je größer diese Anisotropie ist, desto besser…

Tsunami-Frühwarnsystem im Indischen Ozean

20 Jahre nach der Tsunami-Katastrophe… Dank des unter Federführung des GFZ von 2005 bis 2008 entwickelten Frühwarnsystems GITEWS ist heute nicht nur der Indische Ozean besser auf solche Naturgefahren vorbereitet….

Resistente Bakterien in der Ostsee

Greifswalder Publikation in npj Clean Water. Ein Forschungsteam des Helmholtz-Instituts für One Health (HIOH) hat die Verbreitung und Eigenschaften von antibiotikaresistenten Bakterien in der Ostsee untersucht. Die Ergebnisse ihrer Arbeit…